基于微服务架构设计的系统由许多通过网络相互通信的小型服务组成,每个服务都有单独的软件开发生命周期,各个服务之间相互依赖。虽然目前对于微服务架构的研究有很多,但仍然存在一些问题。包括服务发现时延过大、准确性不够;对于单个服务的服务质量的描述不够全面;服务在动态环境运行过程中差错较多、无法实时调整等问题。在微服务架构的建模研究中,当前的依赖图生成方案存在不够便捷、准确性较低的问题;当前的服务故障树模型中未考虑差错容忍和系统实际执行情况的问题。在服务风险的研究中,现有服务风险计算模型存在未考虑系统执行路径概率不同对于最后计算结果的影响。本文主要对微服务架构中服务可靠性、服务发现、系统可靠性建模、系统服务风险以及服务恢复等问题进行了研究。成果概述如下:(1)研究了微服务架构中服务运行可靠性的问题。本文提出了自定义参数的QoS计算模型用于服务质量的计算,可用于服务运行状态的评估。基于服务运行状态设计了自适应的服务模型,达到服务运行过程中的服务差错容忍和提升吞吐量的目标。在本实验环境中,本文提出的QoS计算模型和自适应服务模型使服务运行时的成功率提升了 3.87%,吞吐量提升了 18.7%。(2)研究了微服务架构中的服务发现问题,如何对应用程序之间的依赖关系进行建模,以及如何使用这些模型来分析微服务架构系统的可靠性。本文提出了依赖图自动化生成方案,并改进了服务故障树模型,同时将其用于系统的可靠性分析。实验结果表明服务故障树模型能够有效的分析微服务架构系统的可靠性。改进后的故障树模型用于分析系统故障率时,准确率上有一定的提升,在实验环境中准确率提高了 4.53%。(3)微服务架构中服务有独立部署的特性,如何高效地监控、管理这些服务是一个重要问题。如果仅在部署或运行时解决服务故障往往会导致大量失败任务的产生,因此,服务故障的预测与恢复是同样重要的。本文改进了基于服务风险的差错恢复方案,通过对于改进方案的应用,可以在大量故障发生之前完成风险服务的移除,从而避免连续错误的发生。实验结果表明,改进后的服务风险计算模型和差错恢复方案可以提升系统的稳健性,并减少由于差错恢复方案所导致的系统资源浪费。